[eugene1 0]

Задача стоит следующим образом. Имеется линейный ВЧ тракт состоящий из различных усилителей, аттенюаторов, коммутаторов. Всё это работает в диапазоне от 2ГГц до 4ГГц. В этой полосе совершенно очевидно возникает отрицательный наклон АЧХ, т.е. усиление на низких частотах больше чем на высоких. Разница где-то порядка 5 дБ, но может быть больше на практике. Хочется исправить этот наклон некоторой цепью, которая имела бы минимальные потери (близкие к 0) на верхней частоте и некоторые потери (лучше с возможностью регулирования при настройке) на нижней. При этом затухание от частоты должно быть почти линейным, а возвратные потери во всём диапазоне должны быть хорошие (ну хотя бы -15дБ). Постейшая схема получается если включить два конденсатора последовательно а между ними подключить индуктивность с резистором, это реально работает, но для линейной АЧХ и хороших возвратных потерь необходимо чтобы минимальные потери были довольно большими, а хотелось бы поменьше. Виел в сети продают такие устройства уже готовые, но купить их у нас кажется невозможно. Можно ли сделать что-нибудь такое на микрополосках с резисторами. Подкажите пожалуйста хотя бы где можно об этом почитать.

[Yuri Potapoff 0]

На мой взгляд задача очень неоднозначна. Так как все зависит от структуры тракта. Добавление корректирующей резистивной цепи в таком широком диапазоне есть не что иное как угробление чувствительности на низах на те же 5 дБ. Надо десять раз подумать, стоит ли это делать, ведь наклон 5 дБ в полосе 2 гига для многих приложений некритично.

[eugene1 0]

На мой взгляд задача очень неоднозначна. Так как все зависит от структуры тракта. Добавление корректирующей резистивной цепи в таком широком диапазоне есть не что иное как угробление чувствительности на низах на те же 5 дБ. Надо десять раз подумать, стоит ли это делать, ведь наклон 5 дБ в полосе 2 гига для многих приложений некритично.

Поведение данной цепи не будет зависеть от структуры тракта если данная цепь, так же как и другие цепи тракта, будет согласована с 50 Ом. Чувствительность приёмного тракта существенно не ухудшится если перед ней в тракте поставить малошумящий усилитель. Но дело не в этом. Здесь речь идёт о передающем тракте. Поэтому при такой неравномерности, как вы понимаете на нижней частоте если я получу 1Вт, то на верхней 0,25Вт (при неравномерности 6дБ). А это уже большая разница.

[bakhmat 0]

... Виел в сети продают такие устройства уже готовые, но купить их у нас кажется невозможно. Можно ли сделать что-нибудь такое на микрополосках с резисторами. Подкажите пожалуйста хотя бы где можно об этом почитать.

Надеюсь, что это поможет:

Н.З. Шварц "Линейные транзисторные усилители СВЧ" М., Сов. радио, 1980, глава 8. (есть djvu)

А.А.Титов "Транзисторные усилители мощности МВ и ДМВ. Расчет, изготовление, настройка" М., Солон-Пресс, 2006, глава 4.4 (Проектирование каскадов с заданным наклоном АЧХ).

[Yuri Potapoff 0]

Если речь идет о передающем тракте, то имеет смысл сделать простейшую систему АРМ или АРУ.

[eugene1 0]

Если речь идет о передающем тракте, то имеет смысл сделать простейшую систему АРМ или АРУ.

Да, можно и так. Только такая схема будет не очень простой - логарифмифеский детектор (тоже со своей частотной зависимостью) и усилитель с регулируемым усилением или аттенюатор. На такие частоты я не встречал усилителей с плавной регулировкой усиления, а если они и есть, то выбор среди них будет небольшой, есть только на низкие частоты. Кроме того, возникает вопрос с быстродействием АРУ, перехходные процессы и всё такое... В общем, вопросов возникнет ещё больше. Короче, поставить корректирующую цепочку намного проще. В книге Н.З. Шварц "Линейные транзисторные усилители СВЧ" М., Сов. радио, 1980 действительно есть полезные цепи, надо будет посчитать их. А вторую книгу из предыдущего поста я пока не нашёл в сети (А.А.Титов "Транзисторные усилители мощности МВ и ДМВ. Расчет, изготовление, настройка"). Может есть у кого? Ещё я нашёл здесь кое что: http://www.microwaves101.com/encyclopedia/equalizers.cfm . Может кто ещё что-то знает???

[Yuri Potapoff 0]

Повторяю, трудно отгадать, что именно вы изобретаете. Если в схеме присутствует преобразование частоты, то АРМ можно завести на ПЧ тракт, там Уже полосы и ниже частоты, легче реализовать например, пин-диодный аттенюатор с простейшей схемой управления, а детектор использовать широкополосный.

 

Наиболее удачные решения представлены в документации на оборудование Agilent или Rohde&Schwarz, содержащие тракинг-генераторы. Но так как тут полосы очень широкие, то схемы иногда слишком сложные.

[EVS 0]

Похоже, требуемое у-во похоже на обычный кабельный эквалайзер - компенсатор неравномерности затухания кабеля. Одна из возможных реализаций тут. Может обеспечить требуемый наклон 5-6 dB/oct с нулевыми потерями на верхней частоте и приличным согласованием во всем диапазоне (около -15dB). Теоретически. Практическая реализация на 4GHz под большим вопросом.

[eugene1 0]

Похоже, требуемое у-во похоже на обычный кабельный эквалайзер - компенсатор неравномерности затухания кабеля. Одна из возможных реализаций тут. Может обеспечить требуемый наклон 5-6 dB/oct с нулевыми потерями на верхней частоте и приличным согласованием во всем диапазоне (около -15dB). Теоретически. Практическая реализация на 4GHz под большим вопросом.

Вот что-то типа этого мне и надо, спасибо, буду считать. Только там на картинке зависимость затухания от частоты напоминает функцию 1/f, где f - частота. У усилителей и других элементов обычно выгиб в обратную сторону или прямолинейный график. Цепь с прямолинейным, но обратным наклоном АЧХ сложнее реализовать. Кажется.

[EVS 0]

Только там на картинке зависимость затухания от частоты напоминает функцию 1/f, где f - частота.

Зависимость затухания от частоты будет такая:

Удачи.

[andreysar 0]

.. ... Можно ли сделать что-нибудь такое на микрополосках с резисторами. ...

Можно сделать такое достаточно простое устройство:

К полосковой линии через резистор (соответственно для этого диапазона наверное все-таки резистивное напыление) параллельно подсоединяется полосковый же шлейф.

 

Если шлейф на конце разомкнут, то минимумы затухания будут на нулевой частоте, далее на частоте, для которой длина шлейфа равна 1/2 лямбда, далее лямбда, 3/2 ляммбда и т.д

Соответственно максимумы затухания в районе 1/4, 3/4 лямбда и т.д.

 

Если шлейф на конце закорочен, то соответственно минимумы затухания для частот для которых длина шлейфа 1/4, 3/4, и т.д лямбда, а максимумы на 0, 1/2, 1, и т.д лямбда

 

Характеристика получается колоколообразной что-то типа sin и cos в квадрате (этакий "колокольчик")

 

Величина ослабления и коэффициента отражения будет зависеть от резистивного сопротивления и волнового сопротивления шлейфа. Для минимизации отражений вообще-то говоря лучше сделать два или более таких шлейфов через 1/4 лямбда вдоль основной линии (и сами шлейфы можно выполнить немного разными)

 

В первой частотной зоне можно получить почти требуемую частотную зависимость затухания.

В случае разомкнутого шлейфа конструкция проще (т.к. не надо сверлить отверстие для КЗ). А в случае короткозамкнутого шлейфа характеристика ближе к линейной зависимости от частоты (т.к. рабочим участком будет четвертинка "колокольчика" а не половинка), и шлейф необходим в два раза более короткий.

 

Вообще, если нужна более сложная зависимость затухания от частоты, можно немного усложнить устройство: шлейф делается со скачками волнового сопротивления (3-4 ступеньки). Таким образом можно сильно изменить характеристику (сделать исходный "колокольчик" более квадратным, треугольным, сместить максимум усиления относительно центра, добавить некую волнистость, сблизить или растянуть частоты минимумов и т.п.) особенно во второй частотной рабочей зоне.

 

На мой взгляд конструкция достаточно простая и компактная для данных частот (особенно если эпсилон подложки большое) Для наглядности изобразил, как это выглядит со стороны полоска в наиболее простом варианте (с другой стороны подложки соответственно ничего кроме "земли" нет).korrektor.bmp

 

Андрей

[EVS 0]

>andreysar

Отличная идея. И проблем с практической реализацией быть не должно.

[l1l1l1 0]

Похоже, требуемое у-во похоже на обычный кабельный эквалайзер - компенсатор неравномерности затухания кабеля. Одна из возможных реализаций тут. Может обеспечить требуемый наклон 5-6 dB/oct с нулевыми потерями на верхней частоте и приличным согласованием во всем диапазоне (около -15dB). Теоретически. Практическая реализация на 4GHz под большим вопросом.

вообще-то вот первоисточник:

К.А.Сельвинская, З.И.Голышко Расчет фазовых и амплитудных корректоров, "Связь", Москва 1969.

теоретически согласование должно быть очень хорошим (лучше -20 дБ), а для лучшей линейности резонансную частоту лучше выбрать 1.1*Fo, пожертвовав примерно 0,5 дБ козффициента передачи.

реализовывался до 12 ГГц на LTCC, параллельный контур заменялся кз-шлейфом, последовательный - с некоторыми ухищрениями. получены, например, такие характеристики в двухоктавной полосе:

на правой кратинке показано отклонение от линейности.

управляемый корректор наклона АЧХ на квадратурном направленном ответвителе здесь:

Патент РФ №2238605

для фиксированного варианта pin-диоды заменить резисторами.

[andreysar 0]

Отличная идея. И проблем с практической реализацией быть не должно.

 

Не моя к сожалению.

Но с реализацией действительно нет проблем при определенном наборе технологического оборудования. Такие "железки" мы делали, для похожих целей (правда наша рабочая зона вторая, т.к. нужен весь "колокольчик" с перекрытием 1 к 2 или 1 к 3). Правда на высоких частотах 0 в минимуме уже не получается (сказывается затухание в подложке).

 

Андрей